Abstract:The search for new nontraditional targets is a high priority in antibiotic design today. Bacterial membrane energetics based on sodium ion circulation offers potential alternative targets. The present work identifies the Na + -translocating NADH: ubiquinone oxidoreductase (Na + -NQR), a key respiratory enzyme in many microbial pathogens, as indispensible for the Chlamydia trachomatis infectious process. Infection by Chlamydia trachomatis significantly increased first H + and then Na + levels within the host mammalian cell. A newly designed furanone Na + -NQR inhibitor, PEG-2S, blocked the changes in both H + and Na + levels induced by Chlamydia trachomatis infection. It also inhibited intracellular proliferation of Chlamydia trachomatis with a half-minimal inhibitory concentration in the submicromolar range but did not affect the viability of mammalian cells or bacterial species representing benign intestinal microflora. At low nanomolar concentrations (IC 50 value = 1.76 nmol/L), PEG-2S inhibited the Na + -NQR activity in sub-bacterial membrane vesicles isolated from Vibrio cholerae. Taken together, these results show, for the first time, that Na + -NQR is critical for the bacterial infectious process and is susceptible to a precisely targeted bactericidal compound in situ. The obtained data have immediate relevance for many different diseases caused by pathogenic bacteria that rely on Na + -NQR activity for growth, including sexually transmitted, pulmonary, oral, gum, and ocular infections.Key words: Na + -translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase, Na + -NQR, antibiotic design, Chlamydia, bacteria, infection.Résumé : La recherche de nouvelles cibles non traditionnelles est aujourd'hui une grande priorité du domaine de la conception d'antibiotiques. Les propriétés énergétiques des membranes bactériennes fondées sur le transfert des ions sodiques offrent d'autres choix de cibles potentielles. Les présents travaux traitent de la NADH : ubiquinone oxydoréductase induisant la translocation des ions Na + (Na + -NQR), une enzyme clé de la respiration cellulaire chez beaucoup de microbes pathogènes, comme élément indispensable du processus infectieux associé à Chlamydia trachomatis. L'infection par Chlamydia trachomatis entraînait une augmentation marquée des taux d'ions H + puis d'ions Na + à l'intérieur des cellules de mammifère hôtes. Le PEG-2S, une furanone inhibitrice de la Na + -NQR nouvellement conçue, inhibait la variation des taux d'ions H + comme d'ions Na + induite par l'infection par Chlamydia trachomatis. Il inhibait aussi la prolifération intracellulaire de Chlamydia trachomatis avec une concentration minimale inhibitrice 50 de l'ordre du submicromolaire, mais il n'affectait pas la viabilité des cellules de mammifère ni d'espèces bactériennes représentant la flore microbienne intestinale bénigne. À des concentrations nanomolaires faibles (CI 50 = 1,76 nmol/L), le PEG-2S inhibait l'activité de la Na + -NQR dans les vésicules bactériennes submembrannaires isolées de Vibrio cholerae. Dans l'ense...